Portée de la lumière

[invitea7742ff3]

Bonjour !
J'ai une question qui me turlupine depuis longtemps à propos de la portée de la lumière / des photons.
La lumière émise par une étoile a en théorie une portée infinie et nous parvient après avoir parcouru des millions d'année-lumière.
La lumière émise par une lampe électique n'a qu'une portée de quelques centaines de mètres.
Comment expliquer physiquement que les photons de lumière d'une étoile arrivent à traverser les nuages de gaz présents dans l'espace intersidéral et notre atmosphère sans être absorbés (99 % des photons émis lors du découplage entre matière et lumière après la naissance de l'univers voyagent encore) et que les photons de lumière émis par une ampoule ou une bougie n'ont qu'une très faible portée liée à l'intensité de la source ? Il y a sûrement une explication toute simple mais je ne vois pas.
Merci pour toute réponse
-----

[invite6de5f0ac]

Bonjour,

Je fais une réponse "au feeling", qui n'est peut-être qu'un tissu de bêtises, mais qui me semble tenir la route.

Les photons émis par une étoile sont tout autant dispersés (diffractés?) que les autres, mais vu la faible densité de matière dans le vide interstellaire ils n'ont que peu de chances de rencontrer un obstacle avant longtemps.
Par ailleurs, dès qu'ils arrivent dans l'atmosphère terrestre, ils sont horriblement dispersés; d'où l'intérêt d'un télescope style Hubble qui s'affranchit des effets atmosphériques.

Tout ça me semble bien naïf et fort insuffisant, mais je pense qu'il y a au moins un fond de vérité. (Allez, les gars du Forum, faites-moi plaisir, dites-moi que je ne dis pas que des âneries, hein? soyez gentils! )

-- françois

[Gwyddon]

Non non, c'est exactement ça. La différence entre une lampe sur Terre et la lumière émise par une étoile est la densité de matière rencontrée au cours du voyage (sur Terre, un faisceau lumineux rencontre assez souvent de la matière )

[invitea7742ff3]

Bonjour François,
j'ai pensé à quelque chose du genre mais il n'empêche que même par temps étoilé la lumière de certaines étoiles nous parvient alors que la lumière d'une ampoule ne nous parvient que si la source est relativement proche (au plus quelques kilomètres). Pourquoi ?
Frank

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwyddon]

Ben.. Le pourquoi c'est ce que l'on vient de te dire

[invite687e0d2b]

je pense que l'intensité de la lumière émise intervient plus que la densité de matière. si on éclaire un mur avec une lampe de poche. plus on s'éloigne du mur plus "le rond de lumière" sur le mur va s'agrandir et plus la concentration de la lumière diminue car la surface éclairée grandit, et si la distance est trop grande, on ne voit presque plus rien. sinon comment expliqué qu'un laser (dont le fasceau lumineu ne se disperse pas) aie une portée beaucoup plus grande que celle d'une lampe (même puissante).
les étoiles par contre émettent une grande quantitée de lumière ce qui fait que malgré la distance qui nous sépare d'elles la concentration de lumière que nous recevons reste suffisante pour qu'on puisse les voir.
qu'en pensez vous?

[invitea7742ff3]

Je ne crois pas que la densité de matière traversée soit le seul critère. Pour arriver jusqu'à nos yeux, la lumière émise par une étoile traverse aussi la matière contenue dans l'atmosphère comme la lumière émise par une ampoule. Pourtant jamais une ampoule ne pourra éclairer l'espace car les photons sont absorbés bien avant. Une ampoule émet peut-être trop peu de photons pour que certains arrivent à traverser toute la matière rencontrée sur son chemin?
La réponse de stein_jr http://forums.futura-sciences.com/im...sourire116.gif
me semble plus logique mais est-ce vraiment la seule raison ?

[Gwyddon]

Effectivement, le nombre rentre en ligne de compte, mais il y a aussi le problème de la cohérence qui explique la puissance et la directivité d'un laser.

[invite687e0d2b]

Je ne crois pas que la densité de matière traversée soit le seul critère. Pour arriver jusqu'à nos yeux, la lumière émise par une étoile traverse aussi la matière contenue dans l'atmosphère comme la lumière émise par une ampoule. Pourtant jamais une ampoule ne pourra éclairer l'espace car les photons sont absorbés bien avant. Une ampoule émet peut-être trop peu de photons pour que certains arrivent à traverser toute la matière rencontrée sur son chemin?
La réponse de stein_jr http://forums.futura-sciences.com/im...sourire116.gif
me semble plus logique mais est-ce vraiment la seule raison ?

je n'ai pas dit que c'était la seul raison... juste que çà y contribue aussi

[invite6de5f0ac]

Bonjour François,
j'ai pensé à quelque chose du genre mais il n'empêche que même par temps étoilé la lumière de certaines étoiles nous parvient alors que la lumière d'une ampoule ne nous parvient que si la source est relativement proche (au plus quelques kilomètres). Pourquoi ?
Frank

Bonjour,

Je suis content de voir que la plupart des gens considèrent mon explication comme correcte, même si elle est simpliste.
Dans le cas d'une lampe de poche, tu as une source de faible puissance, qui rayonne, et pas de manière uniforme du tout, dans un peu toutes les directions. D'où la présence d'une lentille pour "refocaliser" autant que faire se peut un faisceau qui est déjà mal barré au départ...
Inutile de dire que ça n'a rien à voir, ni au niveau ouissance ni au niveau polarisation, avec ce que peut émettre une étoile.
Mais là je crois que je commence à confondre "polarisation" et "directionnalité"?

-- françois

[trebor]

Bonjour à toutes et tous,
Si on parle de la portée d'une lampe de poche, on constate :
1. Que la personne qui tient la lampe en main dirige le rayonnement lumineux sur une courte distance, car la lumière est dispersée et atténuée.

2. Un observateur placé très loin, mais d'on la lampe est dirigée vers lui verra le point lumineux émis, alors que du point d'émission de celle-ci, on ne pense pas quelle puisse être observée (car non visible à partir de la source).

3. Les yeux sont beaucoup plus sensibles aux rayons lumineux qui sont dirigés vers eux que par le rayonnement lumineux qui s'en éloigne.

Nos yeux sont très sensibles, lorsqu'ils sont bien dirigés vers la source, comme une antenne bien dirigée pour capter une émission de TV reçu par satellite, il faut que l'antenne soit bien dirigée.
Nos yeux sont d'excellent capteurs d'ondes lumineuses.
Si je peux dire, c'est ma façon de voir les choses.
A+

[Stan_94]

C'est vrai que le flux de lumière ( = intensité de la source ou autrement dit puissance d'émission) et milieu de propagation ( par diffraction, absorption, réflexion) joue un rôle dans la visualisation d'une source lumineuse, la surface collectrice d'observation aussi ! Avec un télescope je pourrai voir une lampe au loin, comme une étoile de faible magnitude qui m'est invisible à l'oeil nu !

Voilà pour ce que j'en ai à dire !

[f6bes]

Bjr à tous,
Ce ne sont pas les photons de la lampe qui ne "portent" pas assez loin, mais tout simplement la sensibilté de notre oeil qui a des limites.
Les photons émis par la lampe dirigée vers le ciel vont parcourir à la vitesse de la lumiére l'espace de l'univers jusqu'aux confis de celui çi (si confins il ya !)
Cordialement